泓川科技 LTC 系列光谱共焦位移传感器 对基恩士 CL-3000 彩色激光同轴位移计的全型号国产替代方案

无锡泓川科技 20261105

  • 光谱共焦位移传感器
  • 色散共焦传感器

CL-L(P)007 / 015 / 030 / 070 / 150 五档量程一一对应 · 3 nm 超高精度 · 侧向出光 · 150 ℃ 耐温 · 真空版 · 32 kHz 高速采样 · 16 通道控制器

直接说结论:如果你现在用的是基恩士 Keyence CL-3000 系列(CL-L(P)007 / 015 / 030 / 070 / 150,以及真空耐热款 CL-V020/V050、形状测量款 CL-PT010、厚度测量款 CL-S015),泓川科技 LTC 系列已经可以做到


从探头到控制器的全信号国产替代——五档基准距离(7 / 15 / 30 / 70 / 150 mm)全部覆盖,通信协议兼容 EtherCAT / 模拟量 / RS485 / USB / 以太网,PLC 端不需要推倒重来。而且在


超高精度(最高 3 nm)、侧向出光、150 ℃ 耐高温、多通道成本


四个维度上,LTC 系列已经反超 CL-3000。

本文目录

  1. 为什么工业现场都在找 CL-3000 的国产替代
  2. 五档量程型号对照:一张表讲清谁替谁
  3. LTC 系列四个"基恩士没有"的超越点
  4. 控制器对比:LT-CPS / LT-CCH vs CL-3000 控制器
  5. 典型应用场景与推荐选型
  6. FAQ:客户最常问的 8 个问题




1. 为什么工业现场都在找 CL-3000 的国产替代

CL-3000 是基恩士 2019 年前后主推的彩色激光同轴位移计,本质就是色散共焦(Chromatic Confocal)原理:白色/多色光源通过探头镜头后,不同波长聚焦在不同距离,反射光经过针孔进入光谱仪,由光谱峰值反推距离。它解决了传统激光三角位移计在镜面、透明体、粗糙面、高低差孔底上测不准的问题,在半导体、锂电、面板、汽车零部件、精密五金行业装机量很大。

但近三年客户替换诉求非常集中:

  • 交期与成本

    :进口探头+控制器+光学单元整套采购周期长、价格高,多探头工位(比如电池叠片、面板 AOI)成本压力大;

  • 出口管制

    :基恩士 CL-3050、CL-NavigatorG 等型号受出口管制影响,部分院所与军工客户采购受限;

  • 定制化难

    :侧出光、非标量程、真空适配、特殊温度等级都要走日本原厂,响应慢;

  • 通道数天花板

    :CL-3000 控制器本体最多 2 台探头,加增设/中继单元最多 6 台,多通道工位成本线性上涨。

泓川科技 LTC 系列正是按这个痛点设计的国产色散共焦位移传感器平台。


2. 五档量程型号对照:一张表讲清谁替谁

CL-3000 探头按基准距离(Stand-off)分成五档,LTC 系列完全沿用同一坐标系做对应替换,客户现有安装空间、夹具、光轴位置都不用动。

档位

基恩士 CL-3000

泓川 LTC 替代型号

关键差异 / 升级点

Φ8 小型
基准距离 7 mm

CL-L007 / CL-P007
量程 ±1.5 mm
直线性 ±2.1 μm

LTC3000

(基准 7 mm,量程 ±1.5 mm,Φ8×65.7 mm,仅 23 g,IP67)
径向侧出光:

LTCR1500 / LTCR4000 / LTCR10000

同款 Φ8 外径、同款量程、同款 IP67

;额外提供侧向出光(径向)型号,适合孔内、侧壁、狭小直角空间;CL-3000 此档只有轴向。

超高精度型
基准距离 15 mm

CL-L015 / CL-P015
量程 ±1.3 mm
直线性 ±0.49 μm
光点 Φ300 μm

LTC2600

(基准 15 mm,量程 ±1.3 mm,重复精度 50 nm,光点 Φ9/18/144 μm 三档可选)
LTC1200 / LTC2400S / LTC2500 同档覆盖

LTC2600H

:150 ℃ 耐高温版本

量程、基准距离完全对齐;光点从 CL 的 Φ300 μm 缩小到


Φ9 μm 起,更适合微小特征;LTC2600H 直接覆盖钛合金、热冲压、模具热膨胀等 150 ℃ 工况。

高精度型
基准距离 30 mm

CL-L030 / CL-P030
量程 ±3.7 mm
直线性 ±0.94 μm

LTC4000 / LTC6000 / LTC7000 / LTC10000


LTC10000H

:150 ℃ 耐高温版本
可选侧出光转换镜模块

量程段由 4 款探头共同覆盖 ±2 ~ ±5 mm;标配侧出光转换镜模块,不增加探头型号即可把轴向光转 90°;LTC10000H 覆盖高温 30 mm 档。

中量程型
基准距离 70 mm

CL-L070 / CL-P070
量程 ±10 mm
直线性 ±2.2 μm

LTC20000 / LTC50000

70 mm 基准距离段直接替换,适合大工件轮廓、钢板厚度、电池堆叠宽度等。

长量程型
基准距离 150 mm

CL-L150 / CL-P150
量程 ±35 mm
直线性 ±5.65 μm

LTC70000

150 mm 超大量程段国产替代,用于齿轮加工形状、大型蜗轮、远距高低差测量。

2.1 特殊型号的对应

CL-3000 特殊型号

用途

LTC 对应方案

CL-V020 / CL-V050

真空 + 200 ℃ 耐热

LTC8000VQ 真空版本

(可定制);150 ℃ 工况用 LTC2600H / LTC10000H

CL-PT010

形状测量,光点 Φ3.5 μm,±45°

LTC100B(光点 Φ2.7 μm,重复精度 3 nm,±46.5°);LTC300(Φ5.3 μm)

CL-S015

超高精度厚度测量

LTC100B / LTC400 / LTC600 小量程高精度系列,重复精度 3–16 nm

Quad CMOS 粗糙面处理

CL-L/P 系列四象限

LTC 四光点(Quad)版本 + LT-CCH-M 四光点控制器



3. LTC 系列四个"基恩士没有"的超越点

3 nm

LTC100B 重复精度(线性误差 <±0.03 μm)

CL-3000 全系最小分辨率约 0.25 μm(高精度档 0.003 μm),但重复精度做不到 3 nm 这一档。LTC100B / LTC100S / LTC300 / LTC400 / LTC600 形成小量程超高精度矩阵,量程 ±0.05 ~ ±0.3 mm,适合晶圆、MLCC 陶瓷生片、光学元件亚微米级测量。

径向出光

LTCR 系列 + 侧出光转换镜模块

CL-3000 在 Φ8 档只提供轴向;泓川 LTCR1500 / LTCR4000 / LTCR10000 原生径向出光,30 mm 档另配侧出光转换镜模块。直接解决管子内径、孔底侧壁、直角工位这些三角激光和轴向共焦都装不进去的位置。

150 ℃

LTC2600H / LTC10000H 耐高温版本

CL-3000 常规探头工作温度 0–50 ℃,真空耐热款 CL-V020/V050 才能到 200 ℃ 但价格昂贵。泓川在 15 mm 档(LTC2600H)和 30 mm 档(LTC10000H)直接提供 150 ℃ 工业级版本,覆盖钛合金高温测试、热冲压模具、冲模热膨胀测量等国产客户场景。

16 通道

LT-CCH 多通道控制器

CL-3000 加增设单元最多 6 探头;泓川 LT-CCH-4/8/12/16 单台控制器直连 4–16 个探头,多探头工位(面板 AOI、电池叠片、多点厚度)的控制器成本被大幅摊薄。

3.1 采样速度对比

10 kHz

CL-3000 控制器最高采样周期 100 μs

32 kHz

泓川 LT-CPS 单通道最高采样

20 kHz

泓川 LT-CCH 单通道最高采样

对高速圆盘、飞拍、旋转体跳动这类需要高频采样的场景,LT-CPS 的 32 kHz 是 CL-3000 的 3.2 倍,直接对齐更多高速产线。

3.2 粗糙表面与四光点(Quad)方案

CL-3000 的招牌能力是 Quad CMOS 四象限受光,通过 4 个 CMOS 各自的受光光谱做可靠性运算,排除微小凹凸影响。泓川 LTC 系列具备同代的四光点版本(LTC8000VQ 等),配合 LT-CCH-M1/M2/M3/M4 四光点控制器(1 通道最高 12.5 kHz),四个光斑独立测量并数值运算,同样可以应对磨砂、铸铝、喷涂、螺纹等粗糙物体——这是传统单点共焦做不到的。


4. 控制器对比:LT-CPS / LT-CCH vs CL-3000 控制器

项目

基恩士 CL-3000 控制器

泓川 LT-CP / LT-CC 控制器

单台最大探头数

本体 2 台;加 CL-H100/H150/H200 增设/中继单元最多 6 台

LT-CCH 单台 4/8/12/16 台

;LT-CPS/CPD/CPF 为 1/2/4 台

最高采样频率

10 kHz(采样周期 100 μs)

LT-CPS 单通道 32 kHz

;LT-CCH 单通道 20 kHz;四光点版 LT-CCH-M 单通道 12.5 kHz

工业总线

EtherCAT(CL-EC100 选配)、EtherNet/IP、PROFINET、PLC Link、RS-232C、USB、以太网、模拟

标配 USB2.0、RS485(Modbus)、以太网 100BASE-TX;EtherCAT 100 Mbps 选配

;模拟量 ±10 V / 4–20 mA 可选模块

触发 / 编码器

CL-E100 编码器单元(A/B/Z 相)

AB/ABZ 编码器输入标配

,脉冲/电平触发输入

二次开发

CL-NavigatorN;DLL、LabVIEW 例程

TSConfocalStudio 上位机;

C++ / C# SDK

电源 / 工作温度

24 VDC,0–50 ℃

24 VDC ±10%,0–50 ℃

说明:CL-3000 的 EtherNet/IP、PROFINET、PLC Link 是选配;泓川在 EtherCAT、模拟量、编码器触发这几项做了标配化,对国内 PLC(汇川、西门子、三菱)集成更友好。


5. 典型应用场景与推荐选型

5.1 电子与半导体

  • 贴片机吸嘴高度、晶圆对射测厚、MLCC 陶瓷生片厚度 → LTC100B / LTC300 / LTC400(3–12 nm 重复精度)

  • 真空载物台位置、真空搬运机械手高度 → LTC8000VQ 真空版

5.2 锂电与面板

  • 电池堆叠宽度、塑料瓶厚度、钢板厚度、多点 AOI → LTC2600 + LT-CCH-8/16 多通道方案

  • 油膜厚度、液面高度、透明薄膜正反面 → 共轴共焦天然优势,配四光点版应对粗糙涂覆膜

5.3 汽车与金属(含钛合金高温工况)

  • 管子内径、齿轮加工形状、蜗轮轮廓 → LTCR4000 径向出光 或 LTC10000 + 侧出光转换镜

  • 钛合金高温测试、冲模热膨胀量、热冲压件测量 → LTC2600H / LTC10000H(150 ℃)

  • 圆盘转子跳动、旋转体高速测量 → LT-CPS 32 kHz 高速采样


5.4 粗糙度与铸造件

  • 铸铝、喷涂面、螺纹、磨砂面 → LTC8000VQ 四光点版 + LT-CCH-M 控制器


6. FAQ:客户最常问的问题

LTC 系列能直接替换现有 CL-3000 装机吗?需要改什么?

可以。五档基准距离(7 / 15 / 30 / 70 / 150 mm)与 CL-L(P)007/015/030/070/150 一一对应,探头外径(Φ8 档 LTC3000 同样 Φ8)和安装空间基本兼容。控制器侧保留了模拟量 ±10 V / 4–20 mA、RS485 Modbus、以太网、EtherCAT,PLC 端 IO 映射和总线配置改一下即可,不需要重写 PLC 程序框架。建议首次替换先借探头在实际工件上做一次对标测试。

LTC 的 3 nm 重复精度和 CL-3000 的 0.003 μm 分辨率是一回事吗?

不是一回事。分辨率是控制器能"读到"的最小刻度,重复精度是多次测量同一位置的离散度(真实可复现的精度)。CL-3000 高精度档分辨率做到 0.003 μm(即 3 nm),但那是读数分辨率;LTC100B 的 3 nm 是重复精度指标,工程意义更强。两者不要直接横比数字,建议拿实际工件做对标。

粗糙面(铸铝、磨砂、喷涂)到底用哪款?

用四光点(Quad)版本。LTC8000VQ 这类探头出四个光斑,配合 LT-CCH-M 四光点控制器做可靠性运算,把表面凹凸和纹理的影响滤掉。单点探头在粗糙面上会丢点或跳数,不要硬上。

要测 150 ℃ 的钛合金工件,CL-V020 太贵,有便宜方案吗?

有。15 mm 档用 LTC2600H,30 mm 档用 LTC10000H,这两档就是按 150 ℃ 工业环境设计的常规工业探头,不需要走真空耐热款的溢价。如果工况到 200 ℃ 以上或要进真空腔体,再上 LTC8000VQ 真空定制版。

一个工位要装 8 个探头同时测,CL-3000 要配多少控制器?

CL-3000 一台控制器最多 2 个探头,加增设单元最多 6 个,8 个探头基本要上第二套控制器。LTC 这边直接


LT-CCH-8


单台解决,省掉一台控制器和对应的导轨、电源、布线,成本明显下降。

侧出光是不是一定要换径向探头?

不一定。Φ8 档我们原生 LTCR1500 / LTCR4000 / LTCR10000 径向型号;30 mm 档不需要换探头,配一个侧出光转换镜模块就能把轴向光转 90°,客户可以按工位空间灵活选。

支持 EtherCAT 吗?需要额外买模块吗?

支持。LT-CPS / LT-CCH 系列 EtherCAT 为选配模块(100 Mbps),标配 USB2.0 High-speed、RS485 Modbus、100BASE-TX 以太网。如果你只用以太网或模拟量,不用加钱。

可以接受定制吗?我们的工况比较特殊。

可以。泓川 LTC 平台本身就是按"可定制"设计的:真空版本(LTC8000VQ)、耐高温版本(H 后缀)、径向出光(R 后缀)、特殊量程、特殊光斑大小、特殊线缆长度都可以谈。这一点是进口品牌响应速度上很难做到的。



7. 一句话选型口诀

7 mm 找 LTC3000(或 LTCR 径向);15 mm 找 LTC2600,高温换 LTC2600H;30 mm 找 LTC4000/6000/7000/10000,高温换 LTC10000H;70 mm 找 LTC20000/50000;150 mm 找 LTC70000;微小超高精度找 LTC100B/300/400/600;粗糙面找四光点版;多通道上 LT-CCH;高速飞拍上 LT-CPS。



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